space product assurance - european space agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf ·...

24
ECSS-Q-ST-70-13C 15 November 2008 Space product assurance Measurement of the peel and pull- off strength of coatings and finishes using pressure-sensitive tapes ECSS Secretariat ESA-ESTEC Requirements & Standards Division Noordwijk, The Netherlands

Upload: others

Post on 23-Jun-2020

4 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS-Q-ST-70-13C 15 November 2008

Space product assurance Measurement of the peel and pull-off strength of coatings and finishes using pressure-sensitive tapes

 

ECSS Secretariat ESA-ESTEC

Requirements & Standards Division Noordwijk, The Netherlands

Page 2: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

Foreword

This  Standard  is  one  of  the  series  of  ECSS  Standards  intended  to  be  applied  together  for  the management,  engineering  and  product  assurance  in  space  projects  and  applications.  ECSS  is  a cooperative  effort  of  the  European  Space Agency,  national  space  agencies  and  European  industry associations for the purpose of developing and maintaining common standards. Requirements in this Standard are defined in terms of what shall be accomplished, rather than in terms of how to organize and perform  the necessary work. This allows  existing organizational  structures  and methods  to be applied where they are effective, and for the structures and methods to evolve as necessary without rewriting the standards. 

This Standard has been prepared by  the ECSS Executive Secretariat endorsed by  the document and discipline focal point and approved by the ECSS Technical Authority. 

Disclaimer

ECSS does not provide any warranty whatsoever, whether expressed, implied, or statutory, including, but not limited to, any warranty of merchantability or fitness for a particular purpose or any warranty that  the  contents  of  the  item  are  error‐free.  In  no  respect  shall  ECSS  incur  any  liability  for  any damages, including, but not limited to, direct, indirect, special, or consequential damages arising out of, resulting  from, or  in any way connected  to  the use of  this Standard, whether or not based upon warranty, business agreement, tort, or otherwise; whether or not injury was sustained by persons or property or otherwise; and whether or not loss was sustained from, or arose out of, the results of, the item, or any services that may be provided by ECSS. 

Published by:   ESA Requirements and Standards Division  ESTEC, P.O. Box 299, 2200 AG Noordwijk The Netherlands Copyright: 2008 © by the European Space Agency for the members of ECSS 

Page 3: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

Change log

ECSS‐Q‐70‐13A 

4 October 1999 

First issue 

ECSS‐Q‐ST‐70‐13B  Never issued 

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 

15 November 2008 

Second issue 

The following is a summary of changes between ECSS‐Q‐70‐13A and the present issue: 

• Redrafting ECSS‐Q‐70‐13A according to ECSS drafting rules and new template. 

• Reorganization of the content to separate descriptive text and requirements and creation of DRD. 

Page 4: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

Table of contents

Change log.................................................................................................................3

1 Scope.......................................................................................................................6

2 Normative references.............................................................................................7

3 Terms, definitions and abbreviated terms............................................................8 3.1 Terms from other standards .......................................................................................8 3.2 Terms specific to the present standard ......................................................................8 3.3 Abbreviated terms ......................................................................................................8

4 Principles ................................................................................................................9

5 Requirements........................................................................................................11 5.1 Preparatory conditions .............................................................................................11

5.1.1 Hazards, health and safety precautions .....................................................11 5.1.2 Preparation of samples...............................................................................11 5.1.3 Facilities......................................................................................................13 5.1.4 Equipment ..................................................................................................13

5.2 Test procedure .........................................................................................................15 5.2.1 Preparation .................................................................................................15 5.2.2 Peel and pull-off test...................................................................................15 5.2.3 Handling and packaging of tested samples................................................16

5.3 Acceptance criteria...................................................................................................16 5.4 Quality assurance.....................................................................................................17

5.4.1 Data ............................................................................................................17 5.4.2 Nonconformance ........................................................................................17 5.4.3 Calibration ..................................................................................................17 5.4.4 Traceability .................................................................................................17

Annex A (normative) Test result sheet - DRD .......................................................18

Annex B (informative) Peel and pull-off test procedure.......................................21

Annex C (informative) Fracture lines.....................................................................23

Page 5: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

Bibliography.............................................................................................................24 Figures Figure 4-1 Test procedure flow diagram ................................................................................10 Figure 5-1: Side view of the test fixtures ................................................................................14 Figure A-1 : Example of test result sheet ...............................................................................20 Figure C-1 : Schematic cross-section of a coated substrate showing various fracture

lines dependent on the weakest layer .................................................................23  

Page 6: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

1 Scope

This Standard details a test in which pressure‐sensitive tapes are used to assess the suitability of,  for example, coatings, paints,  films and other  thin materials, proposed for use on spacecraft and associated equipment. 

Surface  coatings,  such  as  thermal  control  paints  and  corrosion  protection coatings, are affected, both on the ground and after launch, by exposure to the environment. 

It  is  therefore  important  that  the  adhesion  of  the  coating  to  the  relevant substrate  remains  at  an  acceptable  level  after  exposure  to  the  relevant environmental condition. 

The following materials and assemblies are covered by this test method: 

• organic coating, e.g. varnishes, paints and plastic films; 

• metallic  finishes on,  for example, printed circuit boards,  second‐surface mirrors, thermal radiators, plastic films; 

• adhesive layers; 

• composite thin films; 

• small assemblies, e.g. solar cells having attached glass covers. 

This standard may be tailored for the specific characteristics and constrains of a space project in conformance with ECSS‐S‐ST‐00. 

 

Page 7: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

2 Normative references

The  following  normative  documents  contain  provisions  which,  through reference  in  this  text,  constitute  provisions  of  this ECSS  Standard.  For dated references, subsequent amendments to, or revision of any of these publications do not apply, However, parties to agreements based on this ECSS Standard are encouraged to investigate the possibility of applying the more recent editions of the normative documents  indicated  below.  For undated  references,  the  latest edition of the publication referred to applies. 

 

ECSS‐S‐ST‐00‐01  ECSS system – Glossary of terms 

ECSS‐Q‐ST‐10‐09  Space product assurance – Nonconformance control system 

ECSS‐Q‐ST‐20  Space product assurance – Quality assurance 

ECSS‐Q‐ST‐40  Space product assurance – Safety 

ECSS‐Q‐ST‐70‐02  Space product assurance – Thermal vacuum outgassing test for the screening of space materials 

 

Page 8: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

3 Terms, definitions and abbreviated terms

3.1 Terms from other standards For the purpose of this Standard, the terms and definitions from ECSS‐S‐ST‐00‐01 apply, in particular for the following terms: 

requirement 

3.2 Terms specific to the present standard 3.2.1 batch quantity produced at one operation. 

NOTE  One batch can be subdivided into several lots. 

3.3 Abbreviated terms For the purpose of this Standard, the abbreviated terms from ECSS‐S‐ST‐00‐01 and the following apply: 

 

Abbreviation  Meaning RH  relative humidity 

   

 

Page 9: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

4 Principles

This Standard details a test in which pressure‐sensitive tapes are used to assess the suitability of,  for example, coatings, paints,  films and other  thin materials, proposed for use on spacecraft and associated equipment. 

This test has nine test steps as outlined in Figure 4‐1. 

Page 10: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

Figure 4‐1 Test procedure flow diagram 

3. Prepare tape holder: Locate tape over rubber block and clamp in place, see Error! Reference source not found.a.3 - 5.

4. Mount sample and tape holders in test machine, see Error! Reference source not found.a.6 and 7.

5. Raise jig until sample touches surface of tape, see Error! Reference source not found.a.8.

Peel and pull-off test: See 5.2.2

2. Condition for nominal 24 hours at (22 ± 3) ºC, RH (55 ±10) %, see 5.2.1.2.

Preparation: See 5.2.1

6. Compress sample onto tape with load of nominal 5 kg for a nominal 60 seconds, see Error! Reference source not

7. Reverse compression by pulling apart tape and sample at a nominal 0,2 cm/min until separation occurs, see Error!

8. Additional test: If separation is between tape and sample surface without damage,

repeat steps 3 to 7 above using tape with higher peel strength, see Error! Reference source not found.a.11. - 13.

9. Acceptance criteria, see 5.3.

1. Mount sample in sample holder, see 5.2.1.1.

10 

Page 11: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

5 Requirements

5.1 Preparatory conditions

5.1.1 Hazards, health and safety precautions a. The supplier shall identify, manage and process materials and parts with 

hazardous characteristics according to ECSS–Q‐ST‐40. 

b. The supplier shall keep the health and safety precautions according to the supplier’s national safety regulations. 

5.1.2 Preparation of samples

5.1.2.1 Configuration a. The supplier shall prepare the material samples according to the process 

specifications or manufacturer’s data. 

b. The material samples shall be representative of batch variance. 

c. If  it  is  not  practicable  to  test  completed  assemblies,  the  supplier  shall submit samples made from the same materials and by the same processes as those used in the manufacture of the assemblies. 

d. The sample for testing shall have clean flat surfaces which do not overlap the sample holder described in clause 5.1.4. 

e. The width of  the  test  sample  surface  face  shall be  at  least  equal  to  the width of the tape used in the test procedure. 

f. The nominal tape width shall be 20 mm. 

g. The  supplier  shall  specify  the  number  of  samples  to  be  taken  from  a qualification batch,  test programme, or production batch at  the  start of the test in conformance with the DRD in Annex A.. 

h. The supplier shall test at least ten test samples. 

i. If it is not practicable to obtain test samples from the finished article, the supplier shall furnish bonded test samples for the test. 

NOTE  These  samples  are  not  used  for  any  other purpose than the designated test. 

j. The supplier shall  furnish a certificate of conformity  for  the purpose of traceability. 

11 

Page 12: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

NOTE  This certificate of conformity is delivered by the manufacturer in order to provide evidence that the  product  is  compliant  with  the manufacturer’s process. 

k. The  supplier shall mark all  test  samples with  identification  to maintain traceability but in such a way as not to degrade the quality of the sample during testing. 

5.1.2.2 Cleaning a. The suppler shall perform the same cleaning and other treatments of the 

sample  as  that  applied  to  the  finished  article,  which  the  sample  is intended to represent, prior to integration into the spacecraft. 

b. The supplier shall not carry out further cleaning or other treatments. 

5.1.2.3 Handling and storage a. The supplier shall handle the samples only with clean nylon or  lint‐free 

gloves. 

b. The supplier shall store the samples in a controlled area, with an ambient temperature of (22 ± 3) °C and relative humidity of (55 ± 10) %. 

c. The  supplier  shall  shield  coated  surfaces  from  contact  by  using polyethylene or polypropylene bags or sheets. 

d. The supplier shall avoid physical damage by packing the polyethylene or polypropylene‐wrapped workpieces in clean, dust‐ and lint‐free material. 

e. The  supplier  shall  label  limited‐life materials with  their  shelf  lives  and dates of manufacture, or date of delivery  if date of manufacture  is not known. 

5.1.2.4 Identification

5.1.2.4.1 Materials

a. The  supplier  shall  identify  materials  submitted  for  testing  in conformance to annex A of ECSS‐Q‐ST‐70‐02. 

5.1.2.4.2 Assemblies

a. The  supplier  shall  identify  assemblies  submitted  for  testing,  as  a  minimum, by: 

1. trade name and batch number; 

2. name  of manufacturer  or  supplier  through whom  the  purchase was made; 

3. configuration control status of the assembly. 

12 

Page 13: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

5.1.3 Facilities

5.1.3.1 Cleanliness a. The work area shall be clean and free of dust. 

b. The  supplier  shall  filter  the  air  used  for  ventilation  to  prevent contamination of the sample. 

5.1.3.2 Sample conditioning a. The supplier shall environmentally condition the sample for a nominal 24 

hour period at (22 ± 3) °C with a relative humidity of (55 ± 10) %. NOTE 1  The  humidity  requirement  can  be  achieved 

either in a conditioning room, or by dessicators filled with silica gel or a saturated salt solution. 

NOTE 2  A  saturated  salt  solution  of  calcium  nitrate gives approximately 51 %  relative humidity at the testing temperature. 

5.1.4 Equipment

5.1.4.1 Special equipment a. The  supplier  shall use  the  equipment  as detailed  in  clauses 5.1.4.2  and 

5.1.4.3. 

5.1.4.2 Testing machine a. The  supplier  shall  employ  a  power‐driven  machine  capable  of 

maintaining a specified constant rate of  loading and able  to be used for both tensile and compressive testing. 

b. The  machine  shall  have  a  fixed  or  essentially  stationary  member supporting a load cell and the tape holder. 

c. A movable member shall carry the sample holder. 

d. The  applied  compressive and  tensile  loads,  as measured and  recorded, shall be accurate within 1 percent of the load. 

e. The  rate  of  travel  of  the  sample  holder  shall  be  at  a  nominal  rate  of 0,2 cm/min. 

5.1.4.3 Fixtures a. The tape holder should be of a design similar to that depicted in Figure 5‐1. 

b. The part shall be screwed into the fixed member of the testing machine or be located firmly on it. 

c. The  supplier  shall  clamp  a  length  of  pressure‐sensitive  tape  from  one tape holder over the rubber block to the other tape holder. 

d. The surface of the pressure‐sensitive tape in contact with the flat surface of the rubber block shall be 4 cm2 ± 5 %. 

13 

Page 14: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

Screw thread

Fixed member of test machine(with load cell)

Clamping washers

Pressure-sensitive tape

Rubber block

Sample

2 cmScaleSample holder

Tape holder

Test machine adapter

Movable member of test machine

Sample support (“top hat”)

Figure 5‐1: Side view of the test fixtures 

14 

Page 15: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

5.1.4.4 Sample holder a. The sample holder shall be firmly located beneath the tape holder on the 

movable member of the testing machine. NOTE 1  A suitable design is seen in Figure 5‐1. NOTE 2  This  preferred  system  utilizes  “top  hat” 

supports onto which individual samples can be mechanically clamped or bonded in such a way that there is no relative movement between the support and the test sample at any time during the test cycle. 

b. In case a “top hat” sample support is used, it shall slide into a horizontal fixture slot  in such a way  that  its  top surface  is parallel  to and directly beneath the rubber face of the tape holder. 

5.1.4.5 Peel adhesion tape a. The supplier shall employ a range of pressure‐sensitive tapes for the tests 

with peel  adhesion  strengths  of  220,  330,  440  and  670  g/cm,  all with  a tolerance of ± 10 %. 

5.2 Test procedure

5.2.1 Preparation

5.2.1.1 Mounting a. The  supplier  shall  locate  the  test  sample  on  the  sample  holder  in 

conformance with the requirements stated in clause 5.1.4.3. 

b. If an adhesive bond is used between the sample and the sample support, this shall in no way interfere with the area under test. 

c. The supplier shall ensure that there is no physical or chemical interaction between  any  adhesive  employed  during  sample  preparation  and  the sample materials. 

5.2.1.2 Conditioning a. The  supplier  shall  condition  the  loaded  sample  support  for  a  nominal 

24 hours  in  conformance with  the  requirements  stated  in  clause  5.1.3.2 before the test starts. 

5.2.2 Peel and pull-off test a. The supplier should run the peel and pull‐off test as described in Annex B. 

b. If the supplier uses a different procedure, the supplier shall submit it for customer approval. 

15 

Page 16: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

5.2.3 Handling and packaging of tested samples a. The supplier shall apply the conditions specified  in clause 5.1.2.3 unless 

other post test disposal instructions are given. 

5.3 Acceptance criteria a. The supplier shall classify samples which have been  tested and are not 

seen  to be disturbed  in  any way by  the processing described  in  clause 5.2.2 as having passed this test. 

b. The supplier shall examine samples in detail, which have been disturbed during the test sequence. 

c. The supplier shall carry out a visual examination for sample defects at ×7 magnification. 

d. In case defects are detected at ×7 magnification, the supplier should use higher magnifications  during  further  analysis  for  locating microscopic defects on any fracture surfaces. 

e. The supplier shall report defects  and the appearance of the fracture. NOTE 1  Defects  for  instance  can  be  air  bubbles  or 

material inclusions. NOTE 2  Appearance of  the  fracture  for  instance can be 

rough, ductile, smooth or brittle. 

f. The supplier shall state  the particular material or  interface along which the fracture path has propagated through the test sample. 

NOTE  This  can  be  wholly  or  partly  an  adhesion fracture,  a  cohesive  separation  or  an  adherent fracture as schematically drawn in Figure C‐1. 

g. The  supplier  shall  take  a photographic  record  of  the  tested  samples  at appropriate level of magnification. 

NOTE  Typical  topographical  features  are  recorded  at ×2,  ×20,  ×50,  ×100,  ×250,  ×500  or  ×1000 magnifications. 

h. The  supplier  shall  agree with  the  customer  on  the  granularity  level  of failure analysis to be performed on failed samples, prior to the test. 

i. The  supplier  shall  perform  the  failure  analysis  as  agreed  with  the customer. 

NOTE  This failure analysis can include metallographic studies,  chemical  analysis  or  scanning electronic microscopy. 

16 

Page 17: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

5.4 Quality assurance

5.4.1 Data a. The  supplier  shall  retain  the quality  records  for at  least  ten years or  in 

conformance  with  project  business  agreement  requirements,  and  in conformance with the Test result sheet ‐ DRD in Annex A. 

NOTE  Example of such quality records are logbooks. 

5.4.2 Nonconformance a. The supplier shall disposition any nonconformance which is observed in 

respect  of  the  test  process  in  conformance with  the  quality  assurance requirements specified in ECSS‐Q‐ST‐10‐09. 

5.4.3 Calibration a. The supplier shall use only measuring equipment calibrated to traceable 

reference standard. 

b. The supplier shall record any suspected or actual equipment failure as a project nonconformance report according to ECSS‐Q‐ST‐20. 

NOTE  This  is  to  ensure  that  previous  results  can  be examined  to  ascertain  whether  or  not re‐inspection and retesting is required. 

c. The supplier shall notify the customer of the nonconformance details. 

5.4.4 Traceability a. The  supplier  shall  maintain  traceability  throughout  the  process  from 

incoming inspection to final test, including details of test equipment and personnel employed in performing the task. 

 

17 

Page 18: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

Annex A (normative) Test result sheet - DRD

A.1 DRD identification

A.1.1 Requirement identification and source document This DRD is called from ECSS‐Q‐ST‐70‐13, requirement 5.4.1a. 

A.1.2 Purpose and objective The purpose of the test result sheet is to summarize the test results. 

A.2 Expected response

A.2.1 Scope and content a. The test result sheet shall contain the trade names of the materials under 

test. 

b. The  test  result  sheet  shall  contain  the  batch  numbers  of  the materials under test. 

c. The  test  result  sheet  shall  contain  name  of  manufacturer  or  supplier through whom the purchase was made. 

d. The  test  result  sheet  shall  contain  summary  of  the  preparation  and conditioning schedule. 

NOTE  This can be for instance the mixing proportions, coating  thickness,  cure  time  and  temperature, post‐cure or cleaning procedure. 

e. The test result sheet shall contain details of the testing room environment conditions and test equipment. 

f. The test result sheet shall contain details of the test parameters outlined in Annex B. 

NOTE  This  also  includes  any  variation  in  testing environment conditions. 

18 

Page 19: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

g. The  test  result  sheet  shall  contain details of equipment used  for visual, mechanical, chemical and physical property measurement or inspection, as outlined in Annex B and test specifications where they exist. 

h. The test result sheet shall contain the number of sample tests. 

i. The  test  result  sheet shall contain  the  results of  the values obtained  for peel or pull‐off strength. 

j. The  test  result  sheet  shall  contain  the  peel  strength  indicated  by  the manufacturer of the pressure‐sensitive tape used. 

k. The  test  result  sheet  shall  contain  the  results  of  any  failure  analysis carried out according to clause 5.3. 

l. The  test  result  sheet  shall  contain  the  mode  of  fracture  and  any photographic records. 

NOTE  An  indication  of  the  various  fracture  line  is given in Figure C‐1. 

m. In case of failures, the test result sheet shall contain the following details of failure mode: 

1. deficient design; 

2. poor workmanship; 

3. wrong fabrication or application procedure; 

4. wrong choice of materials; 

5. others. 

A.2.2 Special remarks The supplier may use the template given in Figure A‐1. 

19 

Page 20: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

Materials Section, Product Assurance Division, ESTEC Sample details  1. Description and history of sample: 2. Trade name: 2. Batch number: 4. Coating or finish material manufacturer: 5. Supplier through whom material is purchased: 6. Coating or finish prepared by: 7. Summary of preparation schedule: 8. Number of samples submitted: 9. Criteria for test, e.g. lowest acceptable peel or pull-off strength:

10. Project and cost code number: Date: Originator: Telephone:

Test results 11. Test equipment: 12. Test temperature: °C 13. Relative humidity: % 14. Speed of testing: cm/min 15. Sample number

16. Peel strength of tape employed *

17. Peel or pull-off strength of sample **

18. Mode of fracture, see Figure 3

19. Further examinations

Conclusions Date: Test engineer: Approval: * as indicated by manufacturer, the peel strength of tape when sample separation commenced is underlined. ** from chart record

Figure A‐1: Example of test result sheet 

20 

Page 21: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

Annex B (informative) Peel and pull-off test procedure

a. The supplier should perform  the peel and pull‐off  test according  to  the following procedure: 

1. conduct  the  test  as  soon  as  possible  after  the  loaded  sample support has been removed from the conditioning atmosphere; 

2. conduct the test under the same environment conditions; 

3. prepare the tape holder by hand; 

4. fix a  length of  the  lowest peel‐strength  tape  in such a way  that  it follows  the  contour  of  the  rubber  block  without  creases,  folds, visible surface flaws or slack spots; 

5. secure the two free ends of the tape and stretches the tape so as to leave no slack; 

6. locate  the  tape  holder  and  sample  support  holder  on  the  fixed member and the movable member of the machine respectively; 

7. position  the  sample  under  test,  being  bonded  onto  the  sample support,  in  the  support  holder  in  such  a way  as  to  be  directly beneath the rubber block of the tape holder; 

8. then raise the lower adjustable member of the machine so that the surface  of  the  test  sample  comes  into  contact  with  the pressure‐sensitive tape; 

9. apply a compressive load of a nominal 5 kg for a nominal 60 s, so as  to ensure  that  the pressure‐sensitive  tape  is  in positive contact with the sample surface; 

10. move  away  the movable member  of  the machine  from  the  test sample at a constant rate of a nominal 0,2 cm/min until such time as there is complete detachment between the tape and the sample; 

11. visually examine the parted surfaces at a magnification of between ×3 and ×7; 

12. With this examination, determine whether separation has occurred cleanly between  the  tape  and  the  sample  surface or whether  the surface finish has delaminated from the substrate of the sample; 

13. In the case where separation has occurred cleanly between the tape and the sample surface, remove the tape fixture from the machine and replace the used tape by a new length of tape having a greater peel strength; 

21 

Page 22: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

14. recommence the procedure from step 3; 

15. Continue  the  procedure  until  either  delaminating  of  the  surface finish occurs, or the tape having the maximum peel strength given at clause 5.1.4.5 has been employed. 

 

22 

Page 23: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

Annex C (informative) Fracture lines

Figure C‐1 represents an schematic cross‐section of a coated substrate showing various fracture lines dependent on the weakest layer. 

Rubber block

Sample coating X X

Pressure-sensitive tape

Sample substrate

X XBonding agent

Sample support (“Top-hat”)

a) Tape separationNo sample fracture

b) Coating adhesion fracture Fracture such that the plane of separation appears to be at the coating/substrate interface.

c) Cohesive fracture Fracture such that the plane of separation appears to be within the coating.

d) Adherent of substrate fracture Fracture such that the separation appears to be within the adherent or substrate.

X X

X X

Legend: X X =mean of fracture

Figure C‐1: Schematic cross‐section of a coated substrate showing various fracture lines dependent on the weakest layer 

23 

Page 24: Space product assurance - European Space Agencyesmat.esa.int/ecss-q-st-70-13c.pdf · ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 Change log ECSS‐Q‐70‐13A 4 October 1999 First

ECSS‐Q‐ST‐70‐13C 15 November 2008 

Bibliography

ECSS‐S‐ST‐00  ECSS system – Description, implementation and general requirements 

    

24